一、板翅換熱器耐腐蝕性的技術(shù)基礎(chǔ)
1. 材料選擇與抗腐蝕機(jī)制
鋁合金主導(dǎo)應(yīng)用:板翅換熱器核心部件(翅片,、隔板,、封條)多采用鋁錳合金(如3003)或鋁鎂合金(如5083),因其良好的釬焊性,、導(dǎo)熱性及低溫性能,。例如,在深低溫設(shè)備(如乙烯液化,、氦液化)中,,鋁合金的抗低溫脆性能力顯著優(yōu)于碳鋼。
耐蝕合金擴(kuò)展應(yīng)用:針對高腐蝕性介質(zhì)(如含H?S,、Cl?的油氣田采出液),,部分換熱器采用316L不銹鋼或鈦合金。例如,,塔河油田某再生塔頂空冷器因316L焊縫應(yīng)力腐蝕開裂,,后改用鈦合金管束,腐蝕失效率顯著降低,。
2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與腐蝕防護(hù)
緊湊結(jié)構(gòu)與流體分布:板翅換熱器通過翅片擾動流體,,破壞邊界層,,提升傳熱效率的同時,需避免流體滯留區(qū),。例如,,采用導(dǎo)流片優(yōu)化流體分配,減少局部腐蝕風(fēng)險(xiǎn),。
密封與焊接工藝:釬焊工藝需確保焊縫飽滿,,避免介質(zhì)滲透。例如,,封條設(shè)計(jì)采用燕尾槽形或腰鼓形截面,,減少縫隙腐蝕。
二,、典型腐蝕場景與失效案例
1. 油氣田采出液腐蝕
腐蝕環(huán)境:含CO?,、H?S,、Cl?的高礦化度采出水,,pH值低,形成H?O-CO?-H?S-Cl?電化學(xué)腐蝕體系,。
失效案例:塔河油田某壓縮機(jī)后置空冷器采用碳鋼管束,,因原油含水率超85%,16Mn鋼腐蝕速率激增,,導(dǎo)致管束穿孔泄漏,。
2. 胺液介質(zhì)腐蝕
腐蝕機(jī)制:富胺液中H?S和CO?引發(fā)均勻腐蝕,熱降解產(chǎn)生的熱穩(wěn)定性鹽加速點(diǎn)蝕,。
防護(hù)措施:某石化公司采用鈦合金管束替代316L,,避免焊縫應(yīng)力腐蝕開裂,設(shè)備壽命延長至10年以上,。
3. 循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕
腐蝕與結(jié)垢耦合:循環(huán)水中溶解氧,、硬度離子(Ca2?、Mg2?)導(dǎo)致氧腐蝕和碳酸鈣結(jié)垢,。例如,,某輕烴站天然氣冰機(jī)蒸發(fā)器因積水及單質(zhì)硫沉積,管束腐蝕速率達(dá)0.5mm/a,。
優(yōu)化方案:采用軟化水+除氧劑處理,,配合內(nèi)伸式角接接頭結(jié)構(gòu),減少垢下腐蝕,。
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